การศึกษาปัจจัยทางเรขาคณิตของการสแกนที่มีผลกระทบต่อความถูกต้องของเครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดิน

Abstract

เครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดิน (Terrestrial Laser Scanner, TLS) เป็นเครื่องมือรังวัดจุดตำแหน่งพิกัด 3 มิติภาคพื้นดิน ที่ให้ข้อมูลจุดพิกัดจำนวนมากและมีความถูกต้องสูง เรียกว่า พอยท์คลาวด์ (point cloud) ได้ถูกนำมาใช้ในงานทางด้านวิศวกรรม และสถาปัตยกรรม จึงจำเป็นต้องมีการวางแผนการรังวัดโดยคำนึงถึงความถูกต้องของข้อมูลพอยท์คลาวด์ที่ต้องการเป็นสำคัญ ซึ่งปัจจัยความถูกต้องของข้อมูลพอยท์คลาวด์ที่เกี่ยวข้องกับการรังวัดด้วยเครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดิน ได้แก่ ระยะห่างระหว่างวัตถุกับสถานีตั้งเครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดิน และจำนวนสถานีตั้งเครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดิน นอกจากนี้ยังพิจารณากระบวนการรังวัดที่เป็นกระบวนการสำคัญในการจัดการข้อมูลพอยท์คลาวด์ คือ การรังวัดยึดโยงพิกัดทางตรง (direct georeferencing) และการรังวัดยึดโยงพิกัดทางอ้อม (indirect georeferencing) สำหรับงานวิจัยนี้วัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์หาปัจจัยทางเรขาคณิตที่มีผลต่อค่าความถูกต้องของข้อมูลพอยท์คลาวด์ที่ได้จากการสแกนโดยใช้เครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดิน ซึ่งสามารถออกแบบการทดลองโดยแบ่งกรณีศึกษาสำหรับปัจจัยด้านระยะห่างระหว่างวัตถุกับสถานีตั้งเครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดินออกเป็น 5 ระยะ ตั้งแต่ 30 ถึง 150 เมตร ส่วนปัจจัยเรื่องจำนวนสถานีตั้งเครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดิน แบ่งเป็น 1 2 และ 3 สถานีที่ระยะการสแกน 30 และ 90 เมตร โดยศึกษาเปรียบเทียบกันระหว่างกระบวนการรังวัดยึดโยงพิกัดทางตรงและทางอ้อมทุกกรณี จากนั้นด้วยการตรวจสอบกับค่าพิกัดจุดตรวจสอบ (checkpoints) และทำการทดสอบผลทางสถิติ พบว่าความถูกต้องของข้อมูลพอยท์คลาวด์ลดลงเมื่อระยะการสแกนมากขึ้น ทั้งนี้หากต้องการให้ข้อมูลพอยท์คลาวด์มีความถูกต้องสูงขึ้นต้องรังวัดยึดโยงค่าพิกัดทางอ้อมหรือเพื่อจำนวนสถานีตั้งเครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดินเพื่อให้ข้อมูลพอยท์คลาวด์มีความหนาแน่นเพิ่มขึ้น